Главной замечательной особенностью его рельефа является существование срединного поднятия дна, начинающегося у Северного полярного круга, и тянущегося до 58° ю. ш. Начиная с севера до Азорских островов, поднятие дна идет почти по меридиану, затем уклоняется к юго-западу, снова идет по меридиану и, не доходя экватора, поворачивает на юго-восток. Между 15 и 20° з. д. поднятие дна пересекает экватор и снова направляется по меридиану до 58° ю. ш. Глубины на нем в северном полушарии держатся от 3000 до 3500 м, в южном же полушарии от 2000 до 2500 ,м и только на юте переходят за 3000 м.
Это срединное поднятие дна делит океан на две длинные котловины, расположенные по обе его стороны; каждая из них в общем глубже 4000 м, и дно их лежит большею частью на глубинах 5000—5500 м. Из них американская котловина глубже и обладает наибольшими отдельными глубинами.